Lựa chọn mạch kiểm tra chính và đo lường thông số cho biến dòng GIS UHV
Trong GIS UHV, biến dòng là chìa khóa cho việc đo đếm điện năng. Độ chính xác của chúng quyết định các thanh toán thương mại điện, do đó cần kiểm tra lỗi tại chỗ theo JJG1021 - 2007. Tại hiện trường, sử dụng nguồn điện, bộ điều chỉnh điện áp và bộ tăng cường dòng. Do được bao bọc trong GIS, xây dựng mạch thử nghiệm qua dao cắt tiếp đất phơi bày, sứ cách điện và dây dẫn hồi; mạch đúng sẽ đơn giản hóa việc đấu nối và tăng độ chính xác.
Các thách thức như dòng thử nghiệm lớn, mạch dài và trở kháng cao tồn tại, nhưng bù phản ứng (sử dụng phản ứng cảm kháng cao hơn trong mạch sơ cấp GIS) giảm nhu cầu về công suất thiết bị. Đo lường chính xác các thông số mạch sơ cấp là quan trọng cho việc bù. Các phương pháp hiện có không phù hợp với mạch sơ cấp GIS, vì vậy bài viết này: sắp xếp cấu trúc/tính năng của mạch sơ cấp biến dòng GIS để chọn mạch kiểm tra; phát triển các phương pháp thông minh để nâng cao tính tự động và thông minh trong việc đo lường thông số.
1 Lựa chọn Mạch Sơ Cấp cho Biến Dòng GIS UHV
1.1 Cấu trúc & Tính năng
GIS tích hợp thiết bị sơ cấp trạm biến áp (trừ biến áp) thành tám thành phần (ví dụ: CB, DS). Được bao bọc trong vỏ kim loại, GIS cung cấp: nhỏ gọn (bằng cách sử dụng SF6), ít không gian); độ tin cậy cao (các bộ phận hoạt động được niêm kín chống chịu môi trường/động đất); an toàn (không có nguy cơ điện giật/cháy); hiệu suất vượt trội (che chắn EM/tĩnh, không có nhiễu); lắp đặt nhanh (lắp ráp tại nhà máy giảm thời gian tại hiện trường); bảo dưỡng dễ dàng & kiểm tra lâu dài (cấu trúc tốt, công nghệ dập hồ quang tiên tiến).
1.2 Lựa chọn Mạch
Các cầu chì nằm giữa các đường ống GIS, với biến dòng ở cả hai bên. Dao cắt cách ly nằm bên ngoài, cộng với các dao cắt tiếp đất để bảo vệ. Đường ống sử dụng SF6, và biến dòng có vỏ epoxy bán rắn. Do được bao bọc, sử dụng dao cắt tiếp đất phơi bày/sứ cách điện + dây dẫn hồi. Có bốn lựa chọn: dao cắt tiếp đất ở đầu cầu chì, vỏ đường ống GIS, dây dẫn dòng lớn, hoặc busbar GIS liền kề làm dây dẫn hồi. Sau khi giải quyết bù phản ứng, busbar GIS liền kề (an toàn, đơn giản, khả thi) được chọn để kiểm tra tại hiện trường.
2 Nghiên cứu về Hệ Thống Đo Lường Thông Minh Mạch Sơ Cấp GIS
2.1 Phân tích Phương pháp Đo Lường Thông số
Mạch sơ cấp GIS có điện trở tương đương R và phản ứng cảm kháng ZL. Các phương pháp truyền thống (đo R, áp dụng AC, tính toán điện trở phức tạp Z sau đó ZL) cần nhiều thiết bị, thao tác phức tạp và tính toán nặng. Bài viết này phát triển hệ thống thông minh. Nhiệm vụ chính: thiết kế hệ thống (phối hợp thành phần, lập kế hoạch quy trình); xác định thu thập tín hiệu (điểm, phương pháp, mạch điện áp/dòng); tìm cách tính toán sai khác pha điện áp-dòng; chọn phương pháp thông số đường (từ biên độ/sai khác pha, lấy điện trở tương đương/phản ứng cảm kháng); vượt qua hài âm/và nhiễu để đảm bảo độ chính xác.
2.2 Thiết kế Tổng thể của Hệ Thống Đo Lường Thông Minh
Hệ thống đo lường thông minh dựa trên hệ thống máy tính có vi điều khiển, được trang bị các nút, màn hình, máy in và các thiết bị ngoại vi khác. Các tín hiệu điện áp và dòng được thu bởi hệ thống thu thập tín hiệu, sau đó được xử lý qua bộ lọc, công tắc đa kênh, bộ khuếch đại tín hiệu tự động và bộ chuyển đổi analog-to-digital (A/D) trước khi đến vi điều khiển để xử lý tín hiệu. Nguyên lý phần cứng được minh họa trong Hình 1.
Thành Phần Hệ Thống
Quy Trình Hoạt Động
Các tín hiệu thu được được xử lý và truyền đến vi điều khiển, chạy các chương trình xử lý tín hiệu đã cài đặt sẵn. Hệ thống phân tích dữ liệu thông qua phần mềm chuyên dụng, tính toán kết quả và hiển thị trên màn hình.
2.3 Thiết kế Mạch Thu Thập Tín Hiệu
Do việc đo các thông số mạch sơ cấp không yêu cầu dòng lớn, hệ thống sử dụng nguồn điện điều chỉnh với đầu ra 200A. Sau khi đi qua bộ tăng cường dòng, dòng gây ra trên phía đường dây thấp hơn đáng kể so với dòng định mức GIS, giảm nhu cầu về thiết bị công suất lớn. Cài đặt này giữ dòng trong phạm vi hoạt động an toàn của vỏ bọc GIS và các dao cắt tiếp đất.
Các Lựa Chọn Mạch
Mạch thu thập tín hiệu có thể áp dụng bất kỳ một trong ba mạch thử nghiệm đã thảo luận trước đây (trừ mạch dựa trên dao cắt tiếp đất, không bao gồm toàn bộ đường GIS). Sử dụng đồng thời nhiều phương pháp có thể tăng độ chính xác đo lường. Trong quá trình thử nghiệm, các biến dòng và biến áp được lắp đặt để chuyển đổi các giá trị sơ cấp cao thành các tín hiệu thứ cấp có thể quản lý được cho hệ thống thu thập.
